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【技術(shù)專題】新型微酸性電解次氯酸水技術(shù)去除農(nóng)殘真的靠譜嗎？
發(fā)布日期：2020.11.26
“民以食為天，食以安為先”，食品安全問題涉及千家萬戶中每個(gè)人的身體健康和生命安全，已經(jīng)成為百姓關(guān)心、政府重視、社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
關(guān)于去農(nóng)殘，各種方法五花八門。用清水洗、淘米水洗、面粉水洗、鹽水洗……那么，到底哪種方法有效呢？
有研究表明，日常人們對(duì)處理去果蔬農(nóng)殘采取大多的方式是浸泡，流水沖洗，去皮和焯水。
隨著時(shí)代不斷進(jìn)步，新型去農(nóng)殘技術(shù)正步入人們的生活，下面帶大家一起了解新型技術(shù)去農(nóng)殘是否真的靠譜？
在食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中采取新型去農(nóng)殘電解技術(shù)，近些年國(guó)內(nèi)外正逐步開始應(yīng)用，其主要集中在：果蔬消毒和鮮切產(chǎn)品貯藏、水產(chǎn)肉蛋的殺菌、農(nóng)藥殘留和污染物降解以及芽苗菜促生長(zhǎng)等。
蔬菜和水果是每個(gè)家庭一日三餐必不可少的。蔬菜和水果中的維生素，對(duì)保證我們的身體健康非常重要。但是蔬菜和水果在生長(zhǎng)的過程中為了防治害蟲的侵襲，通常會(huì)施灑農(nóng)藥。我們?cè)谑秤檬卟撕退臅r(shí)候，如果沒有把蔬菜和水果上面殘留的農(nóng)藥去除干凈，這些農(nóng)藥進(jìn)入我們的身體之后，積累到一定數(shù)量后會(huì)嚴(yán)重地影響身體健康。
隨著農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展, 殺蟲劑種類不斷增加,生產(chǎn)上應(yīng)用的主要品種是有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊醋類殺蟲劑。
有機(jī)磷殺蟲劑，是一類含磷的有機(jī)合成殺蟲劑。其常見類型有對(duì)硫磷、內(nèi)吸磷、馬拉硫磷、樂果、敵百蟲、毒死蜱及敵敵畏等。
在我國(guó)常用的300多種農(nóng)藥中，殺蟲劑占60％(發(fā)達(dá)國(guó)家為30％)。在殺蟲劑中， 有機(jī)磷農(nóng)藥占70％。有機(jī)磷類農(nóng)藥微溶于水，遇堿破壞。
氨基甲酸酯類農(nóng)藥，是在有機(jī)磷酸酯之后發(fā)展起來的合成農(nóng)藥，常見的氨基甲酸酯類農(nóng)藥有西維因、呋喃丹、異索威等。
其在水中溶解度較高，氨基甲酸酯類農(nóng)藥一般無特殊氣味，在酸性環(huán)境下穩(wěn)定，遇堿分解。
擬除蟲聚酯類農(nóng)藥中包含溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氟氰菊酯、氯氟氰菊酯等。此類農(nóng)藥的水溶性一般較差，且酯類在堿性條件下極易產(chǎn)生水解反應(yīng)。
目前我國(guó)食品污染問題有以下幾點(diǎn)類型：
一、生物性污染，生物性污染導(dǎo)致的疾病包括微生物引起的食源性疾病及其代謝毒素對(duì)健康的潛在威脅。
二、化肥農(nóng)藥的殘留，過量施用氮肥使大量的硝酸鹽積蓄在作物體內(nèi)，對(duì)作物本身無害，但對(duì)人畜有害。
三、環(huán)境對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品的污染，化工廠排放的化學(xué)物質(zhì)、煤煙粉塵、酸雨中的化學(xué)物質(zhì)等以及水體污染也會(huì)使?jié)O業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品的安全性受到威脅。
四、食品加工環(huán)節(jié)，違規(guī)使用添加劑，食品中含有有毒、有害物質(zhì) ，在生產(chǎn)制作、加工處理的環(huán)節(jié)中違規(guī)地使用防腐劑、色素、添加劑等，為食品的安全性埋下隱患。
為了證明了電解水技術(shù)對(duì)農(nóng)殘去除的可行性，近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在電解水技術(shù)用于果蔬農(nóng)藥殘留上也進(jìn)行了大量的研究。
電解水技術(shù)主要包括三類：堿性電解水技術(shù)、電解水技術(shù)、電解羥基發(fā)生技術(shù)。
一、堿性電解水是指在電解生成酸性氧化電位水的同時(shí)，從電解槽內(nèi)陰極一側(cè)生成的負(fù)氧化還原電位的堿性水溶液。
二、電解水是指在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和（或）鹽酸水溶液，生成的以次氯酸為主要?dú)⒕煞值乃芤�。其中，pH為5.0～6.5。
三、電解羥基發(fā)生技術(shù)是指在一定的電解條件下，在水中產(chǎn)生羥基自由基（•OH）的技術(shù)，該技術(shù)在水處理中也被成為高級(jí)氧化技術(shù)。高級(jí)氧化技術(shù)以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(•OH)為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉海杰等研究了堿性電解水對(duì)果蔬中的高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，堿性電解水對(duì)于高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥有較好的去除效果，非常好的條件是pH11.0的堿性電解水，在20℃靜置處理蘋果1.5h，降解率可以達(dá)到75%以上。
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅琴等研究了電解水對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留的去除效果。 研究表明，與普通自來水浸泡處理效果比較, 電解水浸泡的去除效果有顯著提高(P<0.05), 處理 30 min 后, 農(nóng)藥去除率高達(dá) 92%。
總后勤部軍需裝備研究所的繩以健等研究了臭氧在光催化作用下產(chǎn)生的羥基自由基(•OH) 對(duì)高效氯氰菊酯( 4.5%) 、吡蟲啉和樂果三種農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，在20min的處理時(shí)間內(nèi)采用新型果蔬清洗機(jī)對(duì)黃瓜進(jìn)行清洗，高效氯氰菊酯農(nóng)殘去除率為87.6%；樂果農(nóng)殘的去除率為90.3%; 吡蟲啉農(nóng)殘的去除率為91.8%。
堿性電解水主要對(duì)氨基甲酸酯類和擬除蟲聚酯類農(nóng)藥具有較好的降解效果。酸性條件下酯的水解不完全，堿性條件下酯的水解趨于完全，這是因?yàn)閴A性條件下，OH-直接對(duì)酯進(jìn)行加成，之后按照加成消除反應(yīng)得到羧酸鹽與醇，這個(gè)反應(yīng)中，是OH-直接參與反應(yīng)。
羥基自由基是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化電位為 +2.80V， 僅次于氟而居二位。羥基(•OH )不僅能夠打破甲基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、 樂果、敵敵畏等有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的烯炔、炔烴等碳鏈, 而且 對(duì)其“二氯乙烯基”、“硝基”、“甲氧基 ”、“氨基”等基團(tuán)有著強(qiáng)烈的氧化作用。這種打斷連接鍵和基團(tuán)氧化的雙重作用使得上述物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生徹底改變, 改變了農(nóng)藥的性質(zhì), 從而起到解毒、降低農(nóng)藥殘留的作用。
以下以敵敵畏和樂果為例介紹羥基自由基對(duì)農(nóng)殘的降解機(jī)理：
電解水的主要成分為次氯酸溶液，次氯酸溶液的有效氯濃度高達(dá)200+ppm，其Ph值為5-6.5，其對(duì)農(nóng)藥的降解機(jī)理與羥基自由基相似。
綜上所述，采用電解技術(shù)（不論是電解水、堿性電解水或電解水羥基）被證明在農(nóng)殘去除時(shí)都具有一定的效果。其中電解水也可作為魚、海鮮、肉類、家禽、農(nóng)產(chǎn)品和蛋類的免沖洗水溶液，兼具控制腐敗微生物、殺菌、保鮮、除臭及延長(zhǎng)貨架壽命。
新型去農(nóng)殘電解水技術(shù)不僅解決傳統(tǒng)食品安全衛(wèi)生管理的挑戰(zhàn)，同時(shí)也解決工廠倉儲(chǔ)管理繁瑣；人員操作執(zhí)行困難；人員職業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)境資源損耗的痛點(diǎn)，并也實(shí)現(xiàn)成本降低和效率的提高。
電解水技術(shù)助力食品安全，是為您把好生鮮食品入口前的一道關(guān)的有力保證！
關(guān)于去農(nóng)殘，各種方法五花八門。用清水洗、淘米水洗、面粉水洗、鹽水洗……那么，到底哪種方法有效呢？
有研究表明，日常人們對(duì)處理去果蔬農(nóng)殘采取大多的方式是浸泡，流水沖洗，去皮和焯水。
隨著時(shí)代不斷進(jìn)步，新型去農(nóng)殘技術(shù)正步入人們的生活，下面帶大家一起了解新型技術(shù)去農(nóng)殘是否真的靠譜？
在食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中采取新型去農(nóng)殘電解技術(shù)，近些年國(guó)內(nèi)外正逐步開始應(yīng)用，其主要集中在：果蔬消毒和鮮切產(chǎn)品貯藏、水產(chǎn)肉蛋的殺菌、農(nóng)藥殘留和污染物降解以及芽苗菜促生長(zhǎng)等。
蔬菜和水果是每個(gè)家庭一日三餐必不可少的。蔬菜和水果中的維生素，對(duì)保證我們的身體健康非常重要。但是蔬菜和水果在生長(zhǎng)的過程中為了防治害蟲的侵襲，通常會(huì)施灑農(nóng)藥。我們?cè)谑秤檬卟撕退臅r(shí)候，如果沒有把蔬菜和水果上面殘留的農(nóng)藥去除干凈，這些農(nóng)藥進(jìn)入我們的身體之后，積累到一定數(shù)量后會(huì)嚴(yán)重地影響身體健康。
農(nóng)藥殘留類型
隨著農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展, 殺蟲劑種類不斷增加,生產(chǎn)上應(yīng)用的主要品種是有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊醋類殺蟲劑。
有機(jī)磷殺蟲劑，是一類含磷的有機(jī)合成殺蟲劑。其常見類型有對(duì)硫磷、內(nèi)吸磷、馬拉硫磷、樂果、敵百蟲、毒死蜱及敵敵畏等。
在我國(guó)常用的300多種農(nóng)藥中，殺蟲劑占60％(發(fā)達(dá)國(guó)家為30％)。在殺蟲劑中， 有機(jī)磷農(nóng)藥占70％。有機(jī)磷類農(nóng)藥微溶于水，遇堿破壞。
氨基甲酸酯類農(nóng)藥，是在有機(jī)磷酸酯之后發(fā)展起來的合成農(nóng)藥，常見的氨基甲酸酯類農(nóng)藥有西維因、呋喃丹、異索威等。
其在水中溶解度較高，氨基甲酸酯類農(nóng)藥一般無特殊氣味，在酸性環(huán)境下穩(wěn)定，遇堿分解。
擬除蟲聚酯類農(nóng)藥中包含溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氟氰菊酯、氯氟氰菊酯等。此類農(nóng)藥的水溶性一般較差，且酯類在堿性條件下極易產(chǎn)生水解反應(yīng)。
食品污染類型
目前我國(guó)食品污染問題有以下幾點(diǎn)類型：
一、生物性污染，生物性污染導(dǎo)致的疾病包括微生物引起的食源性疾病及其代謝毒素對(duì)健康的潛在威脅。
二、化肥農(nóng)藥的殘留，過量施用氮肥使大量的硝酸鹽積蓄在作物體內(nèi)，對(duì)作物本身無害，但對(duì)人畜有害。
三、環(huán)境對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品的污染，化工廠排放的化學(xué)物質(zhì)、煤煙粉塵、酸雨中的化學(xué)物質(zhì)等以及水體污染也會(huì)使?jié)O業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品的安全性受到威脅。
四、食品加工環(huán)節(jié)，違規(guī)使用添加劑，食品中含有有毒、有害物質(zhì) ，在生產(chǎn)制作、加工處理的環(huán)節(jié)中違規(guī)地使用防腐劑、色素、添加劑等，為食品的安全性埋下隱患。
電解水去農(nóng)殘技術(shù)研究
為了證明了電解水技術(shù)對(duì)農(nóng)殘去除的可行性，近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在電解水技術(shù)用于果蔬農(nóng)藥殘留上也進(jìn)行了大量的研究。
電解水技術(shù)主要包括三類：堿性電解水技術(shù)、電解水技術(shù)、電解羥基發(fā)生技術(shù)。
一、堿性電解水是指在電解生成酸性氧化電位水的同時(shí)，從電解槽內(nèi)陰極一側(cè)生成的負(fù)氧化還原電位的堿性水溶液。
二、電解水是指在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和（或）鹽酸水溶液，生成的以次氯酸為主要?dú)⒕煞值乃芤�。其中，pH為5.0～6.5。
三、電解羥基發(fā)生技術(shù)是指在一定的電解條件下，在水中產(chǎn)生羥基自由基（•OH）的技術(shù)，該技術(shù)在水處理中也被成為高級(jí)氧化技術(shù)。高級(jí)氧化技術(shù)以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(•OH)為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉海杰等研究了堿性電解水對(duì)果蔬中的高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，堿性電解水對(duì)于高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥有較好的去除效果，非常好的條件是pH11.0的堿性電解水，在20℃靜置處理蘋果1.5h，降解率可以達(dá)到75%以上。
Fig1 不同溶液處理對(duì)高效氯氟氰菊酯農(nóng)藥的降解效果對(duì)比
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅琴等研究了電解水對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留的去除效果。 研究表明，與普通自來水浸泡處理效果比較, 電解水浸泡的去除效果有顯著提高(P<0.05), 處理 30 min 后, 農(nóng)藥去除率高達(dá) 92%。
Fig3 電解水對(duì)農(nóng)藥殘留的去除效果
總后勤部軍需裝備研究所的繩以健等研究了臭氧在光催化作用下產(chǎn)生的羥基自由基(•OH) 對(duì)高效氯氰菊酯( 4.5%) 、吡蟲啉和樂果三種農(nóng)藥殘留的去除效果。結(jié)果表明，在20min的處理時(shí)間內(nèi)采用新型果蔬清洗機(jī)對(duì)黃瓜進(jìn)行清洗，高效氯氰菊酯農(nóng)殘去除率為87.6%；樂果農(nóng)殘的去除率為90.3%; 吡蟲啉農(nóng)殘的去除率為91.8%。
Fig4 羥基自由基對(duì)黃瓜表面的農(nóng)殘降解率
降解農(nóng)殘的機(jī)理
堿性電解水主要對(duì)氨基甲酸酯類和擬除蟲聚酯類農(nóng)藥具有較好的降解效果。酸性條件下酯的水解不完全，堿性條件下酯的水解趨于完全，這是因?yàn)閴A性條件下，OH-直接對(duì)酯進(jìn)行加成，之后按照加成消除反應(yīng)得到羧酸鹽與醇，這個(gè)反應(yīng)中，是OH-直接參與反應(yīng)。
Fig5 堿性條件下酯類的水解反應(yīng)
以下以敵敵畏和樂果為例介紹羥基自由基對(duì)農(nóng)殘的降解機(jī)理：
電解水的主要成分為次氯酸溶液，次氯酸溶液的有效氯濃度高達(dá)200+ppm，其Ph值為5-6.5，其對(duì)農(nóng)藥的降解機(jī)理與羥基自由基相似。
總結(jié)
綜上所述，采用電解技術(shù)（不論是電解水、堿性電解水或電解水羥基）被證明在農(nóng)殘去除時(shí)都具有一定的效果。其中電解水也可作為魚、海鮮、肉類、家禽、農(nóng)產(chǎn)品和蛋類的免沖洗水溶液，兼具控制腐敗微生物、殺菌、保鮮、除臭及延長(zhǎng)貨架壽命。
新型去農(nóng)殘電解水技術(shù)不僅解決傳統(tǒng)食品安全衛(wèi)生管理的挑戰(zhàn)，同時(shí)也解決工廠倉儲(chǔ)管理繁瑣；人員操作執(zhí)行困難；人員職業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)境資源損耗的痛點(diǎn)，并也實(shí)現(xiàn)成本降低和效率的提高。
電解水技術(shù)助力食品安全，是為您把好生鮮食品入口前的一道關(guān)的有力保證！
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